Academic literature on the topic 'Interactions hôte-agent pathogène'

Le Master 2 « Infectiologie, Immunologie, Vaccinologie et Biomédicaments (I2VB) », dispensé à la faculté de Pharmacie de l’université de Tours, propose de donner les bases conceptuelles et pratiques des différents aspects de l’infectiologie et de l’immunologie dans un contexte d’innovation thérapeutique. Il s’appuie sur une coopération exemplaire entre les équipes de recherche en infectiologie et en immunologie de l’université de Tours, et celles, entre autres, de l’unité « Infectiologie et Santé Publique » (ISP) et de l’unité « Physiologie de la Reproduction et des Comportements » (PRC) du Centre INRAE de Tours-Nouzilly, concrétisée par une profonde interaction entre chercheurs et enseignants-chercheurs. Cette formation aborde aussi bien les aspects fondamentaux et appliqués de l’infectiologie et de l’immunologie, allant de l’étude moléculaire des interactions entre le pathogène et son hôte, jusqu’à la conception et la mise sur le marché des produits de la vaccinologie, des biothérapies anti-infectieuses et des anticorps thérapeutiques. Le Master 2 I2VB a pour objectif de former : – de jeunes scientifiques aux enjeux actuels de l’infectiologie et des biomédicaments tels que les anticorps. – des experts pour gérer les risques d’émergences, et capables de comprendre les interactions complexes entre un agent infectieux et son hôte humain ou animal, capables de proposer des mesures préventives ou des thérapies innovantes.

Segments of seedlings of susceptible and resistant lines of Triticineae were infected in vitro by a virulent strain of Cercosporella herpotrichoides Fron. Samples were taken 4 days after inoculation and examined using scanning electron microscopy. In susceptible lines, a strong adhesion and an important development of the mycelium occurred in contact with the coleoptile. Simultaneously, a massive sporulation was observed. Conversely, in resistant lines, the hyphal stroma remained loose and poorly developed and failed to sporulate. A cytochemical and ultrastructural study of the walls of host cells showed changes in texture and an important deposition of strongly reactive compounds. These components could not be extracted by the usual solvents of matrix constituents of both cellulosic and lignified cell walls. An enhanced synthesis of such substances could prevent the action of the parasite glycolytic enzymes and therefore stop the fungal invasion. The wall, or at least some of its components, seems to be implicated both in the recognition of the pathogen by the host and in the triggering of a response leading to sequestration of the latter and arrest in its development.

Au cours de processus infectieux, les interactions entre pathogenes intracellulaires et macrophages peuvent declencher des reactions cellulaires apparentees a la reponse au choc thermique. Ces reactions impliquant des proteines specifiques appelees proteines de stress (hsp) ont ete etudiees en utilisant comme modele la lignee leucemique humaine u937 et la bacterie brucella. Nous avons montre qu'un choc thermique sub-lethal permet d'induire la differenciation des cellules myelomonocytaires. Les resultats obtenus suggerent une adaptation fonctionnelle au stress des cellules monocytaires permettant d'accelerer leur maturation en macrophages lors d'etats febriles. Les hsp majeure dnak (hsp70) et dnaj (hsp40), groe1 (hsp60) et groes (hsp10) de brucella ovis ont ete clonees. L'operon dnak-j a ete sequence; il est exprime dans e. Coli et permet de complementer un mutant deficient en dnak. La dnak de brucella ovis est d'autre part apparue comme un antigene majeur au cours de l'infection. La caracterisation moleculaire d'un fragment de hsp60 a permis de preciser la taxonomie du genre brucella. La conservation structurale des hsp70 au cours de l'evolution a permis d'analyser l'origine phylogenetique de brucella ovis

Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à l’étude de l’influence de l’interaction hôte-parasite sur la synthèse protéique de l’Homme et de Plasmodium falciparum (parasite responsable du paludisme), respectivement. J’ai développé deux aspects : (i) l’étude de l’étape d’aminoacylation des ARN de transfert (ARNt) en comparant les systèmes de l’Homme et du parasite et (ii) l’élucidation d’un mécanisme d’inhibition de la synthèse protéique chez l’Homme par une protéine de surface secrétée par le parasite lors de l’infection des hépatocytes. Chez Plasmodium falciparum, la Tyrosyl-ARNt synthétase (TyrRS) cytosolique est “classique “ du point de vue organisation structurale. Elle est constituée de deux modules fonctionnels, un domaine catalytique et un domaine de liaison à l’ARNt. Les caractéristiques cinétiques d’aminoacylation (KM, Kcat et plateau) de l’enzyme ont été déterminées. J’ai montré que la TyrRs du parasite aminoacyle avec la même efficacité les transcrits d’ARNtTyr de Plasmodium et de l’Homme. En revanche, seulement une fraction d’ARNt modifiés humains sont chargeables par l’enzyme du parasite, indiquant que les réactions d’aminoacylation “croisées “ entre les systèmes du parasite et de l’Homme sont possibles, mais que leur efficacité varie d’un système à l’autre. Contrairement à la TyrRS cytosolique, la TyrRS apicoplastique du parasite est caractérisée par la présence de deux insertions. Ces insertions sont caractéristiques des protéines du parasite et sont appelées LCR (Low Complexity Region). La présence de ces LCR dans la TyrRS apicoplastique, mais aussi dans la majorité des autres protéines de Plasmodium est une contrainte pour leur expression dans un organisme hétérologue. Cette difficulté est une limite considérable dans l’étude de Plasmodium. Au cours de mon travail de thèse, j’ai participé à l’élaboration d’une théorie quant à la fonction de ces LCR et à leur importance pour la production des protéines solubles. Ces LCR seraient impliquées dans le processus de repliement co-traductionnel des protéines du parasite. Enfin, la plus grande partie de mon travail a consisté à étudier une l’effet de l’interaction hôte-pathogène sur la synthèse protéine dans les cellules du foie humain au cours de la phase hépatique de l’infection. Les sporozoïtes qui infectent le foie présentent à leur surface une protéine membranaire appelée la protéine circumsporozoïte (CSP). Des résultats antérieurs datant de 1997 montrent que la CSP est sécrété, elle se localise au niveau du réticulum endoplasmique et inhibe la traduction dans la cellule hôte. J’ai démontré in vitro, en utilisant des réticulocytes de lapin, que la CSP inhibe la traduction très efficacement, que cette inhibition prend place au niveau de la formation du complexe d’initiation 48 S et que c’est le résultat de l’interaction directe de la CSP sur la petite sous-unité ribosomale 40 S humaine. L’ensemble de ce travail montre pour la première fois que, comme les virus, les parasites peuvent agir directement sur la synthèse protéique de leur hôte. En replaçant mon étude dans le cadre du travail de l’équipe, je discute du rôle éventuel de cette inhibition sur le développement du parasite
During my PhD, I was concerned by the study of the host-parasite interaction and its consequences on protein synthesis in human and Plasmodium falciparum (parasite responsible of the malaria) respectively. I have developed two major aspects : (i) The study of the aminoacylation reaction of transfer RNA and thus by comparison of human and parasite systems and (ii) the understanding of the mechanism of inhibition of protein synthesis in human by the Circumsporozoite protein of the parasite, a transmembrane protein which is secreted during the parasite infection of host hepatocytes. The plasmodial cytosolic tyrosyl-tRNA synthetase is a classical synthetase concerning its structural organization. It possesses two functional domains, catalytic domain and tRNA binding one. The kinetic characteristics of the aminocylation reaction (Km, Kcat and plateau) were determined. I have clearly shown that plasmodial TyrRS animoacylates both transcripts of plasmodial and human tRNATyr with the same efficiency. On the other hand, only a small fraction of modified human tRNATyr was aminoacylated by the parasite enzyme. These results indicate that crossaminoacylation reactions between the parasite and human are possible, but their efficiency varies from one system to another. Concerning the apicoplastic TyrRS, this enzyme, at the opposite of the cytosolic one, it presents two insertions. These insertions are characteristic of some parasite proteins and are called LCR (Low Complexity Region). The presence of such sequences in the apicoplastic TyrRS but also in other parasite proteins makes their expression in heterologous systems a difficult obstacle in the study of the parasite. During my PhD work, I did participate to the collaboration of a new hypothese concerning the function and the role of these insertions in the production of soluble proteins. These LCRs play a key role in the co-translational folding of the parasite proteins. Finally, the big part of my work concerns the study of consequence of the host-parasite interactions on protein synthesis in human liver cells during the hepatic stage of the infection. During this stage, the parasite is covered by a transmembrane protein called the Circumsporozoite protein (CSP). Previous study in 1997 showed that CSP is secreted by the parasite, and co-localizes with endoplasmique reticulum where it does probably inhibit host translation. I have demonstrated by using rabbit reticulocytes lysate, that CSP inhibits efficiently translation and that by inhibiting the formation of pre-initiation complex 48 S. This inhibition involves a direct interaction between the CSP and the small ribosomal particle 40 S. This work shows for the first time that parasites, like some virus, could affect directly host protein synthesis. My work is part of large project concerning the study of hepatic stage of the infection; in this manuscript I will discuss the role and the consequences of such translation inhibition on the parasite life cycle

Les systèmes de production alimentaire ont dû répondre ces dernières décennies à une demande alimentaire croissante générée par l'augmentation exponentielle de la population humaine. Ceci a mené à une intensification des cultures, des élevages et de la pêche au détriment des stocks et de la santé de notre planète. Pour le milieu marin, l'intensification de la pêche a conduit à l'amenuisement de certains stocks et à la mise en place de quotas. Cette diminution des ressources halieutiques a conduit au développement de l'aquaculture, une pratique d'élevage de la ressource bleue. Cependant, avec la surproduction et les changements globaux nous assistons à une recrudescence des épizooties depuis 1970, surtout chez les orgnaismes ectothermes. La maladie du POMS (Pacific Oyster Mortality Syndrome) en est une parfaite illustration puisqu'elle est responsable, chaque année, d'importants épisodes de mortalités chez les juvéniles de l'espèce d'huître Magallana gigas dans l'ensemble des pays producteurs. Maladie polymicrobienne apparue en 2008 en France, sa pathogénicité dépend de multiples facteurs dont la température (entre 16 et 24°C sur les côtes françaises) et la disponibilité en ressources nutritives. Alors que de nombreuses recherches ont permis de caractériser la pathogénèse et d'identifier les différents facteurs influençant le développement de cette maladie, les mécanismes moléculaires responsables des variations de permissivité en fonction de ces facteurs demeurent encore largement inconnus. Cette thèse s'inscrit donc dans cet objectif. Par un design expérimental rigoureux, une approche holistique et une analyse comparative intégrative à différentes échelles dans des conditions permissives et non-permissives à la maladie, nous avons pu identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents à la permissivité liée à la température et à la ressource alimentaire. Ces résultats permettent de mieux comprendre la complexité de cette interaction hôte-pathogène-environnement et permettront à terme d'implémenter des modèles prédictifs du risque épidémiologique
Over the past decades, food production systems have had to meet the growing demand for food driven by the exponential increase in the global human population. This demand has led to intensified agriculture, livestock farming, and fishing practices, often at the expense of natural resources and planetary health. In the marine environment, intensified fishing has resulted in the depletion of certain stocks and the implementation of fishing quotas. The decline in marine resources has prompted the development of aquaculture, a practice for farming blue resources. However, with overproduction and global environmental changes, we have witnessed an upsurge in epizootics since 1970, particularly among ectothermic organisms. The Pacific Oyster Mortality Syndrome (POMS) is a prime example, responsible for significant annual mortality episodes in juvenile oysters of the species Magallana gigas across major producing countries. Emerging in 2008 in France, this polymicrobial disease is influenced by several factors, including temperature (between 16°C and 24°C along the French coasts) and the availability of nutritional resources. Although extensive research has helped characterize its pathogenesis and identify the various factors influencing the development of the disease, the molecular mechanisms underlying variations in permissiveness according to these factors remain largely unknown. This thesis addresses this objective. Through a rigorous experimental design, a holistic approach, and an integrative comparative analysis at multiple scales under permissive and non-permissive conditions for the disease, we identified the molecular mechanisms underlying permissiveness related to temperature and nutritional resources. These findings enhance our understanding of the complexity of host-pathogen-environment interactions and will ultimately contribute to the development of predictive models for epidemiological risk

Les abeilles mellifères (Apis mellifera) sont communément infectées par de multiples virus. Alors que la plupart d'entre eux restent commensaux, d'autres peuvent devenir pathogènes dans certains contextes. Le virus des ailes déformées (deformed wing virus, DWV), le virus du couvain sacciforme (sacbrood virus, SBV) et les virus de la paralysie aigüe ou chronique (acute bee paralysis virus, ABPV et chronic bee paralysis virus, CBPV) peuvent notamment entrainer l'apparition de signes cliniques chez le couvain et/ou l'abeille adulte, et participer à l'effondrement de colonies. Les facteurs favorisants la réplication active de ces virus et l'apparition de maladies sont en revanche encore mal connus. Des effets de synergies ou d'inhibition sont susceptibles d'apparaître à travers les interactions entre virus ou entre l'abeille et les virus. Notamment, le bon fonctionnement du système immunitaire de l'abeille, ou au contraire son inhibition due à l'action de virus comme le DWV, pourrait être crucial dans l'émergence d'interactions virales. Malgré cela, les infections virales chez l'abeille sont encore trop souvent étudiées dans des cas d'infections uniques. Ainsi dans ce travail de thèse, j'ai étudié expérimentalement les effets de deux couples de co-infections virales. D'une part, j'ai pu examiner les effets de la co-infection entre le DWV et le SBV, deux virus appartenant à la même famille virale, sur l'apparition de signes cliniques, la mortalité, le comportement ainsi que l'expression de certains gènes de l'immunité. Ces interactions ont été mesurées en faisant varier différents facteurs : les souches virales inoculées, le stade de développement de l'abeille, la voie d'inoculation ainsi que la chronologie des infections. D'autre part, j'ai étudié les effets de la co-inoculation entre l'ABPV et le CBPV, deux virus de familles virales éloignées mais à la symptomatologie similaire. Dans ce cas, c'est la quantité de virus inoculée qui semble être déterminante dans l'apparition d'interactions entre ces deux virus. Ce travail démontre l'existence de multiples interactions entre les virus de l'abeille, l'importance de considérer la présence ou l'absence de multiples pathogènes, et encourage une approche plus systémique dans les recherches futures sur les pathologies de l'abeille
Honey bees (Apis mellifera) are frequently infected by multiple viruses. While most of them remain commensal, some can become pathogenic in specific contexts. Deformed wing virus (DWV), sacbrood virus (SBV), acute (ABPV) and chronic (CBPV) bee paralysis viruses infections can notably lead to overt infections in honey bee brood and/or adults and participate to the collapse of colonies. The multiple factors promoting active replication of these viruses and the apparition of diseases are however not well known. However, synergistic and inhibitory effects are known to appear through interactions between co-infecting viruses and between viruses and their hosts. The honey bee immune system, through its activation or inhibition triggered by some viruses, may be crucial in the emergence of interactions between viruses. Despite this, viral infections in honey bees are still mostly studied in cases of single infection. Thus in this work, I experimentaly studied the effects of co-inoculations in two pairs of viruses. On one hand I examined the effects of DWV and SBV co-inoculations, two viruses belonging to the same viral family, on the apparition of clinical signs, the mortality, the behaviour as well as the expression of multiple immune genes. In these experiments, variation of various factors were tested : the inoculated viral strains, the developmental stage of honey bees, the inoculation method and the chronology of infection. On the other hand, I studied the effects of ABPV and CBPV co-inoculation, two viruses belonging to different viral families but inducing similar pathologies. Here, the quantity of inoculated virus seemed crucial in determining how the two viruses could interact. This work reveals the existence of multiple interactions between different honey bee viruses, shows the importance of paying attention to the presence or absence of multiple pathogens and, in general, incites more systematic and holistic research methods in the field of honey bee pathology

Le virus respiratoire syncytial (VRS) est une cause majeure d'infections respiratoires sévères, notamment chez les nourrissons et les jeunes enfants. Il parvient à échapper au système immunitaire inné notamment grâce à ses deux protéines non structurales NS1 et NS2. La protéine NS1 joue le rôle d'antagoniste des interférons. Elle inhibe la production d'interférons ainsi que leurs voies de signalisation. Cependant, une nouvelle hypothèse suggère qu'elle pourrait également contribuer à réguler l'expression des gènes de l'hôte via une interaction avec la sous-unité MED25 du complexe médiateur, un coactivateur de la transcription par l'ARN polymérase II. Mon travail de thèse porte sur la caractérisation structurale de cette interaction in vitro.Dans un premier temps, j'ai voulu m'assurer que la protéine NS1 était sous forme native dans les conditions où sont faites les expériences d'interaction. En effet, NS1 peut être produite sous forme de protéine recombinante dans E. coli et une structure cristallographique de NS1 est disponible : elle révèle un domaine globulaire "NS1core" et une hélice C-terminale "NS1α3" située à l'interface d'un dimère. Mais NS1 est difficile à étudier en solution en raison de sa propension à s'auto-associer. J'ai donc analysé le comportement de NS1 dans différentes conditions expérimentales et avec différentes techniques biophysiques : fluorimétrie différentielle à balayage pour la stabilité thermique, dichroïsme circulaire pour la structure secondaire, diffusion de la lumière pour la taille. Cela a permis de mettre en évidence un équilibre entre monomère et dimère de NS1. Un mutant de délétion de NS1, NS1∆α3 qui correspond à NS1core, a pu être étudié à l'échelle du résidu par résonance magnétique nucléaire (RMN). J'ai attribué les fréquences de résonance du squelette peptidique ce qui m'a permis de montrer qu'il était structuré en solution. Les largeurs de raie importantes et les mesures de relaxation 15N pointent vers des phénomènes d'échange. L'attribution de NS1∆α3 m'a permis ensuite d'attribution partiellement la protéine NS1 entière et d'analyser des expériences d'interaction par RMN.La seconde partie de ma thèse s'intéresse à l'interaction entre NS1 et le domaine ACID de MED25. Des études par RMN de la protéine MED25-ACID marquée aux isotopes 15N et 13C avec un peptide correspondant à NS1α3 ont d'abord révélé que NS1α3 interagit avec MED25-ACID. Des expériences de calorimétrie ont montré que la protéine NS1 entière avait une affinité bien supérieure à celle de NS1α3, suggérant une interaction potentielle via le domaine globulaire NS1core en plus de l'hélice NS1α3. Des données obtenues par interférométrie de bio-couches (BLI) ont ensuite confirmé cette interaction. Elles montrent que NS1∆α3 se lie à MED25-ACID avec une affinité plus faible que NS1, en présentant deux modes de fixation. Des modélisations par AlphaFold2 n'ont pas produit de modèle de complexe fiable avec NS1∆α3 ou NS1α3. Mais elles ont permis de prédire avec une certaine fiabilité la structure du complexe MED25-ACID−NS1. Des mutants de NS1, basés sur cette prédiction, ont été testés par BLI, montrant une réduction de l'interaction avec MED25-ACID
Respiratory syncytial virus (RSV) is a major cause of severe respiratory infections, particularly in infants and young children. It evades the innate immune system notably thanks to its two non-structural proteins, NS1 and NS2. The NS1 protein functions as an interferon antagonist, inhibiting both the production of interferons and their signaling pathways. However, a new hypothesis suggests that NS1 could also contribute to the regulation of host gene expression via an interaction with the MED25 subunit of the mediator complex, a coactivator of transcription by RNA polymerase II. My thesis focuses on the structural characterization of this interaction in vitro.In a first step, I wanted to ensure that NS1 was in its native form under the conditions used for interaction experiments. NS1 can indeed be produced as a recombinant protein in E. coli, and a crystallographic structure of NS1 is available: it reveals a globular domain "NS1core" and a C-terminal helix "NS1α3" located at the interface of an NS1 dimer. However, NS1 is challenging to study in solution due to its propensity to self-assemble. I thus analyzed the behavior of NS1 under different experimental conditions and by different biophysical techniques: differential scanning fluorimetry to assess stability, circular dichroism to assess secondary structure, and light scattering to assess size. This allowed providing evidence for an NS1 monomer-dimer equilibrium. A deletion mutant of NS1, NS1∆α3 corresponding to NS1core, was amenable to nuclear magnetic resonance (NMR) for structural analysis at the single residue scale. I performed backbone assignment, and showed that it was well folded in solution. Large line-widths and 15N relaxation measurements pointed at exchange phenomena. Assignment of NS1∆α3 then permitted to partially assign full-length NS1 and to analyze NMR interaction experiments.The second part of my thesis focuses on the interaction between NS1 and the ACID domain of MED25. NMR studies using 15N- and 13C-labeled MED25-ACID protein and a peptide corresponding to NS1α3 first revealed that NS1α3 interacts with MED25-ACID. Additionally, calorimetry experiments showed that full-length NS1 had a much higher affinity than NS1α3, suggesting a potential interaction via the globular NS1core domain in addition to the NS1α3 helix. Data obtained from biolayer interferometry (BLI) then confirmed this interaction. These data showed that NS1∆α3 binds to MED25-ACID with lower affinity than NS1, exhibiting two binding modes. AlphaFold2 modeling did not produce reliable complex models with NS1∆α3 or NS1α3. But it allowed reasonably accurate prediction of the structure of the MED25-ACID−NS1 complex. NS1 mutants based on this prediction were tested by BLI, showing a reduction in interaction with MED25-ACID

Le microbiote intestinal interagit de manière permanente avec l’hôte. Il peut dialoguer directement avec les cellules intestinales avoisinantes mais également avec des organes distants, comme le cerveau. Le microbiote régule ainsi de nombreux processus biologiques et est impliqué dans la physiopathologie de nombreuses maladies.Nous avons dans un premier temps étudié si les bactéries commensales du microbiote intestinal pouvaient moduler une modification post-traductionnelles jouant un rôle essentiel dans la physiologie intestinale : la SUMOylation. Il a été montré que certaines bactéries commensales du microbiote peuvent favoriser la SUMOylation, via la production d'acides gras à chaîne courte ou ramifiée (SCFA/BCFA). Dans notre étude, nous avons mis en évidence que la bactérie commensale Staphylococcus warneri sécrète une protéine, la Warnericin RK, qui cible des composants clés de la machinerie de SUMOylation, conduisant à une diminution de la SUMOylation dans les cellules intestinales. Cette diminution favorise l’inflammation et, plus particulièrement, les réponses inflammatoires intestinales dépendantes du TNF. L'ensemble de ces résultats illustre la diversité des mécanismes utilisés par les bactéries non pathogènes du microbiote intestinal pour manipuler la SUMOylation de l'hôte. Ils soulignent également que les changements dans la composition du microbiote intestinal peuvent avoir un impact sur l'inflammation intestinale, en modifiant l'équilibre entre les effecteurs bactériens qui favorisent ou atténuent la SUMOylation.Dans un second temps, nous avons étudié le rôle du microbiote intestinal dans la physiopathologie de l’hyperphagie boulimique. Le microbiote intervient dans la régulation de l’axe intestin-cerveau, et notamment dans la régulation des comportements alimentaires. Il a donc été proposé que le microbiote pourrait être un des facteurs impliqués dans cette maladie complexe qu’est l’hyperphagie boulimique. Pour démontrer le rôle causal du microbiote dans l’hyperphagie, nous avons réalisé des transplantations de microbiote fécal issu de patients atteints de cette maladie dans des souris receveuses. Le modèle expérimental utilisé ne nous a pas permis de démontrer que le microbiote jouait un rôle dans les altérations de comportement alimentaire ou l’apparition des troubles gastrointestinaux et anxio-dépressifs associés à cette maladie
The gut microbiota constantly interacts with the host. It communicates directly with neighboring intestinal cells as well as with distant organs, including the brain. As a result, the microbiota regulates numerous biological processes and is involved in the pathophysiology of many diseases.We first investigated whether commensal bacteria from the gut microbiota modulate an essential post-translational modification in intestinal physiology, i.e. SUMOylation. It has been demonstrated that gut commensal bacteria can promote SUMOylation through the production of short- and branched-chain fatty acids (SCFA/BCFA). In the present study, we demonstrated that the commensal bacterium Staphylococcus warneri secretes a protein, named Warnericin RK, which targets key components of the SUMOylation machinery, leading to a decrease in intestinal cell’s SUMOylation. This decrease in SUMOylation promotes gut inflammation, and more particularly TNF-dependent inflammatory responses. Collectively, these findings highlight the versatility of mechanisms used by non-pathogenic bacteria in the gut microbiota to regulate host SUMOylation. Additionally, they show that changes in the composition of the gut microbiota may have an impact on gut inflammation by modulating the equilibrium between bacterial effectors enhancing or suppressing SUMOylation.Secondly, we investigated the role of the gut microbiota in the pathophysiology of Binge-Eating Disorder. Indeed, the microbiota is involved in the regulation of eating behaviors through communication along the gut-brain axis. Consequently, it has been hypothesized that the microbiota may be a contributing factor to binge-eating disorder. To investigate the potential causal role of the gut microbiota in this disease, we have transplanted fecal microbiota from patients to recipient mice. Our experimental model did not allow us to demonstrate a role for the microbiota in changes in eating behavior, or in the gastrointestinal and anxiety-depressive disorders associated with binge-eating disorder

Nous avons adapté avec succès un protocole de transformation médiée par PEG pour D. coniospora. En collaboration avec le ccdB et la méthode de construction de plasmide à base de Gibson, nous avons établi un système pour manipuler génétiquement ce champignon qui sert comme un outil important pour l'hôte-pathogène étude d'interaction. Nous avons identifié le mode de vie pathogène spécifique de D. coniospora sur la base de sa séquence génomique. analyse génomique comparative a révélé une liste des effecteurs fongiques potentiels qui se livrent à l'immunité de l'hôte, par exemple SAPA (G3895). Nous avons également construit une souche rapporteuse pour SAPA et identifié sa cible hôte SPP-5, un peptide antimicrobien. Notre étude se concentrant particulièrement sur l'agent pathogène fournit un aperçu de l'interaction hôte-pathogène entre C. elegans et D. coniospora.En dépit de la génération réussie de 5 D. coniospora souches transgéniques. Néanmoins, les problèmes qui subsistent, tels que le transfert multiple lors de protoplastes préparation et la croissance lente de D. coniospora après transformation doivent encore être résolus. L'une des solutions est de remplacer le moyen général avec un milieu qui ressemble à l'environnement hôte
We have successfully adapted a PEG-mediated transformation protocol for D. coniospora. Together with the ccdB and Gibson based plasmid construction method, we established a system to genetically manipulate this fungus which serves as an important tool for host-pathogen interaction study. We identified the specific pathogenic lifestyle of D. coniospora based on its genomic sequence. Comparative genomic analysis revealed a list of potential fungal effectors which engage with the host immunity, for instance SapA (G3895). We further constructed a reporter strain for SapA and identified its host target SPP-5, an antimicrobial peptide. Our study focusing particularly on the pathogen provides an insight for the host-pathogen interaction between C. elegans and D. coniospora. Despite the successful generation of 5 D. coniospora transgenic strains. Nevertheless, the remaining problems such as multiple transferring during protoplasts preparation and slow growth of D. coniospora after transformation still need to be resolved. One of the solutions is to substitute the general medium with a medium resembling the host environment.We show that D. coniospora SapA protein interacts with worm immune effector, SPP-5 in vitro indicating its potential role to suppress the host immunity. Due to the fact that SapA is also highly expressed at the late stage of infection, we cannot rule out the other possible functions of this protein. We could employ Mass spectrometry technique to identify other host proteins which interact with SapA in vivo

Les cellules épithéliales bronchiques forment une barrière physique contre les microorganismes pathogènes inhalés et coordonnent les réponses immunitaires du poumon. Toutefois dans le contexte de la mucoviscidose (CF), l'altération du processus de clairance mucociliaire et de la réponse immunitaire favorise la colonisation des bronches des patients par la bactérie Pseudomonas aeruginosa. La répétition des cycles d'infection/inflammation va induire des lésions de cet épithélium bronchique mener à un déclin de la fonction respiratoire des patients, première cause de mortalité des patients. Il est donc aujourd'hui crucial d'identifier de nouveaux acteurs moléculaires cellulaires impliqués dans la réponse de l'hôte. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés au cytosquelette de septines (SEPT) qui a été montré comme important dans les interactions hôte-pathogène et dans le maintien de la fonction de barrière. Nous avons tout d'abord montré le rôle central de la SEPT7 pour le maintien du cytosquelette de SEPT. Mais également pour la formation de structures en forme de cage autour de P. aeruginosa intracellulaire. Nous avons également montré que les SEPT2, SEPT7 et SEPT9 étaient impliquées dans la réponse de l'épithélium bronchique face aux infections. Elles participent à un processus visant à limiter le nombre de P. aeruginosa intracellulaires et modulent également la sécrétion de cytokine IL-6 subséquente à l'infection par ce pathogène. Toutefois, cette réponse SEPT-dépendante est altéré en contexte CF ce qui pourrait expliquer la persistance des infections par P. aeruginosa dans la pathologie. Enfin, nous avons observé que le prétraitement avec les modulateurs de CFTR de restaurait pas ces processus suggérant que la protéine CFTR n'est pas directement impliquée. Une meilleure compréhension du rôle joué par le cytosquelette de SEPT dans la réaction de l'épithélium bronchique aux infections CF et non-CF permettrait de développer de nouvelles voies thérapeutiques de lutte contre des pathogènes tels que P. aeruginosa
Bronchial epithelial cells form a physical barrier against inhaled pathogenic microorganisms and coordinate the immune responses of the lung. However, in the context of cystic fibrosis (CF), impairment of the mucociliary clearance process and the immune response favours colonisation of patients' bronchi by the bacterium Pseudomonas aeruginosa. The repetition of infection/inflammation cycles induces lesions in this bronchial epithelium, leading to a decline in patients' respiratory function, the leading cause of patient mortality. It is therefore crucial today to identify new molecular cellular players involved in the host response. In this study, we focused on the septin cytoskeleton (SEPT) which has been shown to be important in host-pathogen interactions and in the maintenance of barrier function. We first demonstrated the central role of SEPT7 in the maintenance of the SEPT cytoskeleton. But also, for the formation of cage-like structures around intracellular P. aeruginosa. We have also shown that SEPT2, SEPT7 and SEPT9 are involved in the response of the bronchial epithelium to infections. They participate in a process aimed at limiting the number of intracellular P. aeruginosa and modulate IL-6 cytokine secretion following infection by this pathogen. However, this SEPT-dependent response is impaired in the CF context, which could explain the persistence of P. aeruginosa infections in the pathology. Finally, we observed that pre-treatment with CFTR modulators did not restore these processes, suggesting that the CFTR protein is not directly involved. A better understanding of the role played by the SEPT cytoskeleton in the response of the bronchial epithelium to CF and non-CF infections could lead to the development of new therapeutic approaches to combat pathogens such as P. aeruginosa

Etude de la réplication intracellulaire et de la persistance de Coxiella burnetii, agent pathogène de la fièvre QCoxiella burnetii est la bactérie responsable de la fièvre Q, une maladie considérée comme l’une des zoonoses réémergentes les plus préoccupantes en Europe. C. burnetii infecte les humains par inhalation d’aérosols contaminés, causant des épidémies avec de lourdes conséquences économiques et sanitaires. A la suite de l’invasion, C. burnetii détourne les fonctions de la cellule hôte pour inhiber la réponse immunitaire innée et générer une niche réplicative appelée CCV (Coxiella-containing vacuole) d’une composition protéique et lipidique unique. Mon projet de thèse se focalise sur l’étude des interactions hôte/pathogène permettant la persistance et la réplication intracellulaire de C. burnetii.Tout d’abord, nous avons démontré comment la protéine effectrice bactérienne NopA inhibe la réponse immunitaire innée des cellules infectées. Les résultats obtenus au cours de ma thèse ont montré que NopA interagit avec Ran et déséquilibre son gradient nucléocytoplasmique, perturbant ainsi l’importation nucléaire de protéines eucaryotes et l’expression de cytokines pro-inflammatoires. En parallèle, le rôle du métabolisme des lipides dans la biogenèse de la CCV a été étudié. En utilisant un large éventail de sondes liant les lipides et de la microscopie confocale, la signature lipidique des CCVs a été mise en évidence, révélant que le PI(4)P et le LBPA sont activement recrutés à la CCV par C. burnetii au cours de l’infection. La coprécipitation des protéines de C. burnetii avec des lipides eucaryotes a ensuite conduit à l’identification de candidats effecteurs liant les lipides. Parmi ceux-ci, CBU0635 pourrait être une phosphatase des lipides qui détourne la voie sécrétoire vers la CCV tandis que CBU2007 manipule le métabolisme de l’acide lysobisphosphatidique pour recruter la machinerie ESCRT et bloquer la biogenèse des corps vésiculaires. Ces résultats permettent donc une meilleure compréhension des stratégies de réplication et de persistance de C. burnetii et pourraient à terme être utilisés dans le développement de nouveaux antimicrobiens et dans l’utilisation à des fins thérapeutiques de protéines de C. burnetii
Intracellular replication and persistence strategies of the Q fever pathogenCoxiella burnetiiCoxiella burnetii is the causative agent of human Q Fever, considered as one of the most relevant re- emerging zoonosis in Europe. C. burnetii infects humans through the inhalation of contaminated aerosols, causing epidemics with serious economic and health consequences. Following internalisation, C. burnetii subverts host cell functions to inhibit the innate immune response and generate a replicative niche called CCV (Coxiella-containing vacuole) characterised by a unique protein and lipid composition. My thesis project focuses on the study of the host/pathogen interactions underlying the persistence and intracellular replication of C. burnetii.First, the function of the effector protein NopA was discovered showing how this protein inhibits the innate immune response in infected cells. The results obtained during my PhD have shown that NopA interacts with Ran and triggers an imbalance in its nucleocytoplasmic gradient, thereby perturbing the nuclear import of eukaryotic proteins and the expression of pro-inflammatory cytokines. In parallel, the role of lipid metabolism in the establishment of the CCV was investigated. By using a wide array of lipid probes and confocal microscopy, the lipid signature of CCVs was determined and revealed that PI(4)P and LBPA are actively subverted by C. burnetii during infection. Lipid pulldown assays then led to the identification of C. burnetii candidate effector proteins interacting with host cell lipids. One of them, CBU0635, is a putative phosphoinositide phosphatase that diverts the secretory pathway to the forming Coxiella- containing vacuole while CBU2007 manipulates lysobisphosphatidic acid metabolism to recruit the ESCRT machinery and block the biogenesis of multivesicular bodies. These results help to better understand intracellular replication and persistence strategies of C. burnetii and could allow the development of new antimicrobials and the therapeutic repurposing of C. burnetii proteins

Le feu bactérien des Maloideae est provoqué par Erwinia amylovora, gamma-protéobactérie dont le pouvoir pathogène repose un système de sécrétion de type trois (T3SS). Des travaux antérieurs ont révélés que des mutants hrp de régulation de ce système (hrpL, hrpS), avirulents, sont capables de protéger la plante d'une infection par la souche sauvage. Nous avons d'abord voulu savoir si la protection est due à une induction de défenses chez la plante. L'étude de l'expression de gènes de défense dépendants des voies de l'acide salicylique, de l'acide jasmonique, de l'éthylène et des phénylpropanoïdes montre qu'aucune de ces voies n'est particulièrement induite par les mutants de régulation. Puis après avoir écarté l'hypothèse d'un effet direct des mutants sur la souche sauvage, nous avons recherché des différences au niveau protéique et surtout transcriptomique entre ces bactéries par des démarches avec et sans a priori (gènes-cibles vs cDNAAFLP). Les résultats montrent que HrpS et HrpL sont capables de réguler différentiellement d'autres gènes que les gènes hrp : HrpL régule négativement les gènes flagellaires, le chimiotactisme et un gène du GSP, et positivement un gène du T1SS et une OMP ; HrpS régule négativement le quorum sensing et positivement un gène potentiellement impliqué dans la synthèse de l'éthylène. Nous avons particulièrement approfondi le système flagellaire d'E. amylovora. Une analyse bioinformatique a révélé que cette bactérie possède deux systèmes flagellaires, secrétant deux flagellines distinctes (32 vs 50 KDa). La flagelline de 32 KDa, réprimée par HrpL, ne joue pas de rôle majeur dans la protection et ne possède pas l'épitope flg22 impliqué dans l'immunité des plantes. Si notre travail n'élucide pas complètement l'origine de la protection conférée par les mutants de régulation, il apporte des informations nouvelles sur E. amylovora et sur la régulation de certains de ses gènes au cours de l'interaction avec son hôte.